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煤矿老副井提升系统技术改造

煤矿老副井提升系统技术改造

2013/11/18 21:55:07

芦岭煤矿老副井提升系统技术改造

 李宗溪 朱怀明

(淮北矿业(集团)公司芦岭煤矿  安徽  宿州  234113

 

摘要副井提升系统是矿井生产的关键环节, 针对目前运行的上世纪60年代建设的提升系统设备存在服务时间长,设备老化,不能满足现代化矿井的生产要求,提出系统改造的技术方案,主要从机械、电气两方面对芦岭煤矿老副井提升系统改造情况进行了论述,既有改造内容介绍,也有原理和技术分析,旨在为老矿井提升系统改造提供借鉴经验。

关键词:提升机 能耗 系统改造 控制系统 安全高效运行

 

Old Luling coal mine shaft hoisting system transformation LI Zong-Xi    Zhu Huaiming Huaibei Mining (Group)Co. Luling Coal Mine

Anhui Suzhou234113

Abstract: The auxiliary shaft hoisting system is a key part of mineproduction for the current run of the last century 60's construction equipmentto enhance existing service system a long time, and old equipment can not meetmodern mine production requirements, the technical solution proposed by thesystem reform, the main from mechanical, electrical two aspects of the oldLuling Coal Mine Hoisting System Transformation situation were discussed, bothtransformation description, there are principles and technical analysis, aimedat transforming the old mine hoist system for reference experience. Keywords: elevator control system of energy system transformation ofsafe and efficient operation

一、引言:

    淮北矿业(集团)公司芦岭煤矿老副井提升系统于上世纪60年代投运,已运转多年。近年运转中出现下列问题:①机械部分轮毂松旷;②电控系统老化,故障率高;③井筒淋水大,罐道锈蚀严重。这些问题严重影响老副井提升安全,很有必要进行技术改造。经过认真论证和准备,该矿于200912月对老副井提升系统进行了技术升级改造。

二、改造前老副井提升系统概况:

老副井采用立井单绳缠绕式提升方式;井筒净直径6.1m,井深453.9m,壁厚350mm,井架高28m,井口标高25m,井下装卸水平标高-400m,提升高度425m。提升机为原苏联60年代生产的2ц-52.3型双滚筒提升机,滚筒直径5m;提升容器为两台三吨双层普通罐笼,38kg/m钢轨罐道;提升电机为原苏联生产的БK-285/85型直流电动机,功率为1800KW;最大提升速度7.5m/s。控制系统采用接触器-继电器构成的模拟控制系统。主要用于提升人员和物料。

三、存在问题及改造方案

1、更换提升机:

1)、原提升机存在问题:

①滚筒开焊,绞车滚筒的滚筒板,滚筒支轮加强筋等多处开焊,每年都要进行修补。

轮毂松旷,绞车固定滚筒与大轴间隙较大,不得不加铁皮衬垫处理。

大轴有磨损,滚筒有轻微游动;活动滚筒与大轴间隙较大,球形瓦磨损超限,已于2003年更换了新的球形瓦,但大轴在球形瓦位置处磨损严重,在更换球形瓦时,发现大轴磨损13mm。绞车运行时有敲击声,目前绞车最大运行速度已降到4.5m/s,绞车处在带病状态。

2)改造方案:

更换提升机及主轴装置。把原使用的2ц-52.3型原苏联产双滚筒提升机更换为洛阳中信重机有限公司生产的2JK-5*2.3E型提升机,且保持原有安装尺寸不变,这样可以利用原有地基,缩短了改造工期和土建费用。

3)效果效益:新提升机投入运行以来,运行平稳。

2、提升电机大修:

1)、原提升电机存在问题:已运行多年,定子及励磁绕组绝缘老化,整体绝缘下降。

2)解决方案:由上海电机厂解体后,整体送往上海电机厂进行大修。

3)效果效益:大修后,绝缘大大提高,电机性能测试符合规程规定,运行稳定,无异常声音。

3、提升机电控系统改造:

1)、原提升机电控系统存在问题:

①绞车整流部分采用直流发电机、电动机组成的(F-D)整流系统,已运行多年(1959年产品),能耗高,噪音大,振动比以前明显加大;直流发电机转子存在变形,径向跳动超标,造成电刷压簧大量损坏,整流子火花增大;

直流发电机、电动机组成的(F-D)整流系统在提升机停止运行时,同步发电机组和小机组仍在运转,造成电能的大量浪费,每年浪费电费约100万元,对节能工作十分不利。

操作保护部分是由继电器、接触器组成的逻辑控制系统;主要元器件已老化且均是淘汰产品,故障率高,维护量大,安全可靠性差,备件无法购置,给正常维护带来很大困难;控制线路复杂,绝缘老化,经常出现主回路过流,绞车制动现象,在夏季阴雨天气故障率增大,故障解除后也未发现明显故障点,使绞车处于带病运转状态。

2)改造方案:

①整流部分改造为可控硅整流供电。采用SIEMENS公司SIMOREG DC Master 6RA70全数字直流调速装置,其功能完善,性能优越,监视保护齐全;主回路采用磁场恒定电枢可逆并联12脉动方式;主回路设备具有在6脉动方式下全载半速运行的能力;

操作保护系统改为PLC控制保护系统。主控系统主要由两台SIEMENS公司S7-300系列PLC构成。由PLC实现全部的控制、监视和保护功能,能够完成提升系统各种开关信号的采集、系统的全部控制功能,显示功能以及监视保护功能。行程监控功能有:罐笼位置指示;滑绳和超速监控;全程位置、速度监控。主要监控功能有:行程控制;提升控制和中间闭锁;安全回路,PLC和继电器冗余;提升机堵转;错向保护;故障诊断;与行程监控系统冗余等。

3)效果效益:改造后,取消了大量的接触器、继电器,提高了老副井提升系统运行的稳定性和安全性;电控系统主控台采用S7-300型可编程控制器,将轴编码器、压力变送器应用于绞车电控,实现了绞车电控全数字化控制;运行1a来,系统安全可靠,故障率低,大大减少了维修量,效果良好。

4、制动系统改造:

1)、原提升机制动系统存在问题:

提升机制动系统采用角移式块闸,围抱角为60�70�,所产生的制动力矩较小。且由于闸瓦表面的压力分布不均,闸瓦上下磨损也不均匀。不能保证安全。制动源为压风,在风压不足时易造成松闸不及时,影响提升机正常运行。

2)改造方案:

制动系统改造为液压制动,安装中压液压站和盘型闸,制动力增大,实现了二级制动,满足了安全要求。

3)效果效益:制动平稳,安全可靠性高。

5、井筒装备改造:

1)、改造前现状:

由于老副井井筒淋水大,罐道锈蚀严重,磨损较快。投产后的罐道曾于1991年全部更换,但目前发现更换后的罐道磨损仍较严重,需要再次进行更换。

罐道梁锈蚀也很严重。19916月更换完上段罐道梁50根,下段50根罐道梁已于2007年更换10根,还有40根未更换,部分罐道梁2007年进行了增加加强板处理。

2)改造方案:

①更换普通罐道为组合罐道;

针对井筒出水点不集中,井筒深,静水压力较小,出水点多的特点,采用直接对井壁注浆,分两步进行。第一步先注含水层;第二步补注出水点。

3)效果效益:更换组合罐道后,罐笼运行稳定,罐道磨损小。同时,井筒注浆后淋水量较小,延长了井筒装备的使用寿命。

    老副井提升系统技术改造,提高了提升系统的装备水平和安全可靠性,新设备运行一年来,性能稳定,维护量小,效果明显。

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